2018年二级结构工程师《砌体结构》基础考点：混合结构房屋设计

　　混合结构房屋设计

　　(一)结构布置

　　在混合结构房屋设计中，承重墙体的布置是设计的重要环节。因为承重墙体的布置不仅影响房屋平面的划分和空间的大小，而且还关系到荷载传递路线及房屋的空间刚度。在承重墙体的布置中，有三种方案可供选择。

　　1.纵墙承重体系

　　屋面荷载主要由屋面板传给屋面梁(屋架)，再由屋面梁传给纵墙。有些跨度较小的房屋，楼板直接搁在纵墙上，也属纵墙承重体系。这类房屋屋(楼)面荷载的主要传递路线为：

　　屋(楼)面荷载一纵墙一基础一地基

　　2.横墙承重体系

　　楼(屋)面荷载主要由横墙承受，这类房屋荷载的主要传递路线为：

　　屋(楼)面荷载一横墙一基础一地基

　　3.纵横墙承重体系

　　屋(楼)面荷载一部分由纵墙承重，另一部分由横墙承重，成为纵横墙承重体系。这类房屋荷载的传递路线为：

　　(二)静力计算

　　在混合结构房屋中，纵墙、横墙(包括山墙)、楼屋盖和基础等组成一空间受力体系，共同承受作用在结构上的各种垂直荷载和水平荷载，不仅直接承受荷载的构件抵抗荷载的作用，而且与其相连接的其他构件都不同程度地参加工作，抵抗所分担的荷载。混合结构房屋是以采用属于哪一种静力计算方案来区分空间作用的大小的。而屋盖或楼盖水平刚度的大小，以及横墙的间距又是确定静力计算方案的两个主要因素。静力计算方案有下列三种：

　　1.弹性方案

　　当房屋横墙间距较大，甚至无横墙(山墙)时，屋盖和楼盖的水平刚度较小，因而在水平荷载作用下，房屋的水平位移较大

　　2.刚性方案

　　当房屋的横墙间距较小，房屋和楼盖的水平刚度较大时，则房屋的空间刚度也较大。因而在水平荷载作用下，房屋的水平位移很小，可假定为零。在确定墙柱的计算简图时，可以忽略房屋的水平位移，房屋和楼盖均可视作墙柱的不动铰支承，墙柱内力可按不动铰支承的竖向构件计算。这种房屋属于刚性方案房屋。

　　对于刚性方案，在多层刚性方案房屋中，为了简化计算，假定墙体与基础为铰接，就可以把超静定问题变为静定问题。而单层房屋则不同，一般层高较大，计算时常需考虑风荷载，因而在墙体与基础顶面交接处截面的弯矩较大。因此，在单层房屋计算简图中，假定墙体与基础顶面固接。

　　当作用在某一层纵墙上的竖向荷载有N¨M、G时。这里NU为上面各层屋盖、楼盖传来的恒荷载、活荷载及墙体自重(包括内外粉刷及门窗自重)，作用在上一楼层墙体截面重心处。N，为本层楼盖传来的竖向荷载，应考虑对墙体的实际偏心影响，当梁支承于墙上时，梁端支承压力M到墙内边的距离，对屋盖梁应取0.33α0，α0为梁端有效支承长度。G为本层墙体自重(包括内外粉刷及门窗自重)，作用在本层墙体重心处。

　　3.刚弹性方案

　　介于弹性方案和刚性方案之间的房屋，称为刚弹性方案房屋。这种房屋的楼盖具有一定的水平刚度，横墙间距不太大，能起一定的空间作用，水平位移比弹性方案要小，但又不能忽略不计。刚弹性方案单层房屋的静力计算介于刚性方案和弹性方案之间，可应用空间性能影响系数按考虑空间工作的排架来计算。

　　房屋静力计算方案的确定，主要根据相邻横墙间距s及屋盖或楼盖的类别进行，可按表6-8-1来判别。

　　刚性和弹性方案房屋的横墙应符合下列要求：

　　横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙水平全截面面积的50%。

　　横墙的厚度不宜小于180mm。

　　单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度，不宜小于H/2(H为横墙总高度)。

　　当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算。如横墙的最大水平位移值

　　Umax ≤H∕4000时，仍可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。符合此刚度要求的一段横墙或其他结构构件(如框架等)，也可视作刚性方案房屋的横墙。

　　(三)墙和柱的构造

　　混合结构房屋结构布置确定后，墙体的厚度除需满足保温、隔音等要求外，还要满足

　　高厚比要求及其他构造要求，最后，必须满足承载力的要求。

　　1.墙和柱的允许高厚比

　　墙、柱高厚比的限值，称为允许高厚比[β]。其值主要根据房屋中墙(柱)的稳定性、刚度条件和其他各种影响因素，由经验确定。规范GB50003—2001规定的墙、柱的

　　允许高厚比[β]见表6-8-2。

　　注：1.下列材料砌筑的墙、柱允许高厚比，应按表中数值分别予以降低：空斗墙、中型砌块墙、柱降低10%毛石墙、柱降低20%。

　　2.组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于28。

　　3.验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，可按表中MO.4项数值降低10%。

　　2.墙、柱的一般构造要求

　　为了保证房屋的空间刚度和整体性，墙、柱除应满足上述高厚比验算的要求外，还应满足下列构造要求：

　　(1)五层及五层以上房屋的外墙、以及振动或层高大于6m的墙和柱所用材料的最低强度等级，应符合下列要求：砖-MU1O，砌块-MU7.5，石材-MU30，砂浆-MU5。

　　(2)在室内地面以下，室外散水坡顶面以上的砌体内，应铺设防潮层。防潮层材料一般采用防水水泥砂浆。室外勒脚部位应采用水泥砂浆粉刷并抹光。地面以下或防潮层以下的砌体，所用材料的最低强度等级应符合要求。

　　(3)承重独立砖柱的截面尺寸不应小于240mm×370mm×370mm。毛石墙厚度，不宜小于350mm，毛料石柱截面较小边长，不宜小于400mm。当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体。

　　(4)跨度大于6m的屋架，跨度大于4.8m(对砖砌体)、4.2m(对砌块和料石砌体)以及3.9m(对毛石砌体)的梁，其支承面下的砌体应设置混凝土或钢筋混凝土垫块，当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。

　　(5)对180mm厚砖墙为4.8m，对厚度h≤240mm的墙，当大梁跨度大于或等于6m(对砖墙)、4.8m(对砌块和料石墙)时，其支承处宜加设壁柱，或采用其他加强措施。

　　(6)预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于lOOmm;在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm。

　　(7)骨架房屋的填充墙，应分别采用拉结条或其他措施与骨架的柱和横梁连接。

　　(8)山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部。风压较大的地区，檩条应与山墙锚固，屋盖不宜挑出山墙。

　　(9)砌块的砌体应分皮错缝搭砌。中型砌块上下搭砌不得小于砌块高度的1/3，且不应小于150mm;小型空心砌块上下搭砌长度，不得小于90mm。

　　(10)混凝土中型空心砌块房屋，宜在外墙转角处、楼梯间四角的砌体孔洞内设置不少于1根直径为12的竖向钢筋，并用C20细石混凝土灌实。竖向钢筋应贯通墙高并锚固于基础和楼、屋盖圈梁内，其锚固长度不得小于30倍的钢筋直径。钢筋接头应绑扎或焊接，绑扎接头搭接长度不得小于35倍的钢筋直径。

　　(11)空斗墙的下列部位，宜采用斗砖或眠砖实砌：

　　纵横墙交接处，其实砌宽度距墙中心线每边不小于370mm;

　　室内地面以下，及地面以上高度为180mm的砌体;

　　榈栅、檩条和钢筋混凝土楼板等构件的支承面下，高度为120～180mm的通长砌体，所用砂浆不应低于M2.5;

　　屋架、大梁等构件的垫块底面以下，高度为240～360mm，长度不应小于740mm的砌体，其所用砂浆不应低于M2.5。

　　(12)墙中设置圈梁的要求，参见房屋部件中的圈梁部分。